現(xiàn)代交流伺服系統(tǒng)在紡織機(jī)械的送經(jīng),、卷取、控制中的應(yīng)用

    由織造原理可知,，劍桿織機(jī)是一種將經(jīng)紗與緯紗交織成紡織物的高檔織機(jī)設(shè)備,。它主要由開口機(jī)構(gòu)、打緯機(jī)構(gòu),、引緯機(jī)構(gòu),、送經(jīng)和卷取機(jī)構(gòu)等組成，其示意圖如圖9—1l所示,。

為保證生產(chǎn)連續(xù)進(jìn)行,，必須不斷地送出經(jīng)紗與緯紗，織成織物,。而形成織物后,，又應(yīng)該及時(shí)將織物引離織口，并卷在布輥上,。上面所說的完成經(jīng)紗放出和織物卷取的機(jī)構(gòu),，分別叫做送經(jīng)機(jī)構(gòu)和卷取機(jī)構(gòu)。劍桿織機(jī)屬于高檔先進(jìn)的織機(jī)。它采用交流伺服電動機(jī)構(gòu)成的電子送經(jīng)卷取機(jī)構(gòu),，具有高速度,、高質(zhì)量、高可靠性,、控制靈活方便的優(yōu)點(diǎn),。
    電子送經(jīng)機(jī)構(gòu)由經(jīng)紗張力檢測、信號處理及調(diào)節(jié),、織軸驅(qū)動等三部分組成,。在紡織過程中，檢測出經(jīng)紗張力的大小,，而后反饋給計(jì)算機(jī)做信號處理,，與給定的經(jīng)紗張力比較后，控制送經(jīng)電動機(jī)運(yùn)動,。電動機(jī)的轉(zhuǎn)速與經(jīng)紗張力的誤差信號成正比,，因此電動機(jī)的轉(zhuǎn)動就使經(jīng)紗的張力被穩(wěn)定在張力設(shè)定值。由此可見,，這是一個恒張力控制系統(tǒng),，同時(shí)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速又調(diào)節(jié)了送經(jīng)量的大小，它又是一個位置控制系統(tǒng),?？梢赃@樣認(rèn)為，電動機(jī)在張力信號的作用下,，以盡快速度實(shí)現(xiàn)運(yùn)動,，送出送經(jīng)量(位置),，而實(shí)現(xiàn)恒張力控制,。在這個過程中，保證了恒張力條件下的送經(jīng)采用交流伺服電動機(jī)對經(jīng)紗張力的變化可以做平滑而快速調(diào)節(jié),。第一個負(fù)反饋環(huán)由光電編碼器檢測出伺服電動機(jī)的精確速度,，對速度實(shí)現(xiàn)快速高精度控制；第二個反饋環(huán)為經(jīng)紗張力控制,，張力傳感器輸出的全幅經(jīng)紗張力信號與給定值比較,，差值作PID調(diào)節(jié)，控制送經(jīng)紗電動機(jī)的起?；蛩俣?，保持經(jīng)紗張力恒定。經(jīng)紗張力控制系統(tǒng) 框圖如圖9—12所示,。 由圖9—11可以看出,，在織造過程中，經(jīng)紗張力傳感器與紗線通過杠桿機(jī)構(gòu)相連，可以測量出當(dāng)前的經(jīng)紗張力值,，傳送到信號處理放大器,，放大到送經(jīng)控制器可
以檢測到的水平。計(jì)算機(jī)根據(jù)當(dāng)前的張力值和設(shè)定的張力值進(jìn)行比較,，采用一定的控制算法,，輸出一定數(shù)量的脈沖(相對于送經(jīng)量)到伺服單元的電動機(jī)上，去控制送經(jīng)紗電動機(jī)的運(yùn)動,。伺服電動機(jī)運(yùn)動經(jīng)過機(jī)械齒輪減速后,，帶動經(jīng)紗軸運(yùn)動從而實(shí)現(xiàn)送經(jīng)運(yùn)動。在系統(tǒng)中,，控制對象是紗線,，控制量為紗線的張力。卷取控制機(jī)構(gòu)帶動紗線向前運(yùn)動,，對于經(jīng)紗張力控制系統(tǒng)而言實(shí)際上是一個擾動,，該擾動時(shí)刻存在，在不斷地改變著紗線的張力值,。在圖9—12中,，R(t)是給定的張力值y(t)是實(shí)際張力輸出值，就此而言,，該送經(jīng)控制系統(tǒng)實(shí)際上是一個通過控制送經(jīng)量而實(shí)現(xiàn)的張力恒值調(diào)節(jié)系統(tǒng),。
    電子卷取機(jī)構(gòu)與送經(jīng)機(jī)構(gòu)要協(xié)同工作，保證按時(shí),、定長地將形成的織物引離織口,，以獲得工藝所要求的緯密，并保持卷取量準(zhǔn)確,、恒定,，緯密調(diào)節(jié)快捷、簡便,、細(xì)微,。卷取伺服系統(tǒng)由交流伺服電動機(jī)、伺服控制器,、卷取輥,、減速器、光電編碼器等組成,，卷取系統(tǒng)的任務(wù)必須與主機(jī)旋轉(zhuǎn)保持同步,，變緯密自適應(yīng)，卷取輥應(yīng)提供足夠的握持力,，保證穩(wěn)定的傳送織物,。
    主軸運(yùn)動由帶光電編碼器的主軸電動機(jī)驅(qū)動,，它要提供織機(jī)主軸轉(zhuǎn)速和位置信號，為整個控制系統(tǒng)提供時(shí)間參考,。用以保持送經(jīng)與卷取運(yùn)動與織機(jī)主軸同步,，還要實(shí)現(xiàn)與織機(jī)的其他運(yùn)動相協(xié)調(diào)。
    在織機(jī)的電子送經(jīng)與卷取系統(tǒng)中,，一般的交流伺服電動機(jī)都可以滿足要求,，只要選擇足夠的功率和速度就可以了。對于主軸電動機(jī)采用交流伺服將會取得更好的效果.